BACK   |    MUSEO DI FISICA ACUSTICA

 

Che cosa è l’Acustica? Cosa ha che fare con gli strumenti musicali?.

 

L'Acustica è il ramo della fisica che studia il fenomeno sonoro in tutte le sue accezioni.

Le specializzazioni in cui tale disciplina è divisa, (acustica fisica, acustica fisiologica e psicologica, acustica architettonica o ambientale, acustica musicale ed elettroacustica) rendono più agevole l'approfondimento sistematico e particolareggiato dell'universo dei suoni.  Ogni ramo dell'acustica partecipa in varia misura a tutti gli altri, ma è senza dubbio in quello musicale dove si riscontra il panorama più vasto, negli strumenti musicali. Studiare a fondo i fenomeni fisici reperibili negli strumenti musicali coinvolge una vasta varietà di sotto specializzazioni e di settori di ricerca, per menzionare solo alcune:

 

- Meccanica dei sistemi vibranti e propagazione ondulatoria nei mezzi continui.

- Acustica non lineare delle cavità risonanti, sovrapposizione d'onde complesse, distorsione sonora, inarmonicità, ecc.

- Studi specifici sulle proprietà acustiche di leghe metalliche armoniche, membrane, ecc.

- Studi specifici di processi di rilassamento d'ultrasuoni indotti in tavole di legno armonico.*

- Studi specifici su Trasduzione e attuatori ceramici, per il prelievo e pre-amplificazione di segnali acustici e musicali.

- Metodi di progettazione mirata di corde per cordofoni pregiati, e per la definizione del loro calibro ottimale, nuove tecniche per riscoprire il suono utilizzando corde di budello.

- Elaborazione di algoritmi nei più noti protocolli di codifica per il trattamento digitale di segnali acustiche e musicale, in continua evoluzione e perfezionamento.

- Studi percettivi.

- ecc.

 

Studio specialistico con gli strumenti musicali è il campionamento di segnali acustici dei vibratori principali, e la loro analisi statistica per indagini sull'armonicità dei materiali, sulla percezione, e sul timbro. I modelli statistici dei sistemi vibranti presuppongono le proprietà dei sistemi come derivanti da una distribuzione casuale, Gaussiana; ciò semplifica sopra tutto l'analisi modale delle strutture in cui le frequenze di risonanza e la configurazione dei modi di vibrazione, si considerano variabili casuali.   I modelli statistici per questi sistemi hanno per tanto un approccio di tipo non deterministico in generale, tuttavia lo studio statistico del comportamento vibratorio degli strumenti musicali e dei suoi costituenti, necessitano di tecniche statistiche mirate che esaminino simultaneamente molti attributi, fra questi rivestono particolare importanza i parametri che condizionano la casualità del processo d'eccitazione (transiente), e ancora più critica, la casualità delle proprietà dei materiali con cui sono costruiti i singoli sistemi vibranti. Nel caso in cui questi parametri non hanno un peso di rilievo per la risposta che s'intende predire, le conseguenze di un campionamento ridotto non saranno molto impegnative, viceversa se tali parametri hanno importanza fondamentale, come nelle indagini sul timbro, un campionamento scarso si rivela svantaggioso, ovviamente il limite in questa accezione lo impone principalmente la risoluzione della strumentazione. L'accuratezza dell'analisi modale dipende in larga estensione dal numero di modi necessari per descrivere attendibilmente la vibrazione del risonatore, ad esempio della tavola armonica di un pianoforte, di una chitarra, ecc.


Prof. Francisco Lopez Pineda


* Quest'argomento, sua applicazione per lo studio e caratterizzazione delle tavole armoniche in legnami pregiati, e la lavorazione statistica dei dati, sarà esposto nel capitolo 5 (della chitarra) e nel capitolo 6 (della caratterizzazione di tavole armoniche in legno pregiato per liuteria).